20.12.2023 Dunkle Froschlurche lieben es kühl
Forschungsteam aus der Biologie belegt, wie die Färbung von Fröschen und Kröten mit ihrer Verbreitung zusammenhängt
Frösche und Kröten weisen umso dunklere Farben auf, je kälter es in ihrem Lebensraum ist, je mehr Krankheitserreger ihnen dort drohen und je stärker sie ultravioletter Strahlung ausgesetzt sind. Das hat ein Forschungsteam aus der Biologie herausgefunden, indem es Daten von mehr als 40 Prozent aller bekannten Frosch- und Krötenarten verglich. Die Forschungsgruppe berichtet im Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“ über ihre Ergebnisse.
Grelle Warntöne, unscheinbare Tarntrachten – Frösche und Kröten zeigen eine beeindruckende Farbenvielfalt. Die Färbung hängt dabei auch von äußeren Bedingungen ab: Die Gestalt der Tiere beeinflusst ihre räumliche Verbreitung und umgekehrt. „Angesichts des Klimawandels geraten diejenigen Prozesse immer stärker in den wissenschaftlichen Fokus, die auf äußerlichen Merkmalen beruhen und der Verbreitung von Arten zugrunde liegen“, sagt Erstautorin Ricarda Laumeier aus dem Fachgebiet Tierökologie der Philipps-Universität Marburg.
Die Ökologie kennt verschiedene Regeln, nach denen die Färbung auf die räumliche Verbreitung von wechselwarmen Tieren wirkt, die ihre Körpertemperatur nicht konstant halten. „Dunkler gefärbte Arten genießen in kalter Umgebung einen Vorteil, weil sich dunklere Körper schneller aufheizen als hellere“, legt Laumeier dar. „Dunklere Farben gewähren außerdem einen besseren Schutz vor ultravioletter Strahlung. Zudem wird angenommen, dass dunklere Arten unter warmen und feuchten Bedingungen einen größeren Schutz gegen das Eindringen von Krankheitserregern wie Pilzen und Bakterien genießen, die dort besonders gut gedeihen.“ Eine wärmere Umgebung biete hingegen Vorzüge für heller gefärbte Arten, da diese das Licht besser reflektieren und somit eine Überhitzung vermeiden.
„Wie umfassend die Bedeutung dieser Funktionen für wechselwarme Arten ist, blieb jedoch bislang unklar“, ergänzt Laumeiers Kollege Dr. Stefan Pinkert, ein weiterer Leitautor der Studie; „frühere Studien bezogen sich vor allem auf europäische und nordamerikanische Arten. Um herauszufinden, ob es sich um eine Gesetzmäßigkeit handelt, haben wir auf globaler Skala untersucht, ob die heutige Verbreitung von Froschlurchen und die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften durch physiologische Funktionen der Färbung erklärt werden können.“ Die Wahl des Teams fiel auf die Tiergruppe der Froschlurche oder Anuren, also Frösche und Kröten. „Verbreitungsinformationen und Daten zum Pathogenbefall sind bei Anuren im Vergleich zu anderen wechselwarmen Gruppen einzigartig reichhaltig und vollständig. Dadurch ließen sich diese Zusammenhänge erstmalig so umfassend testen“, erklärt Pinkert.
Die Forschungsgruppe verglich Daten von 3.059 Arten, das sind 41 Prozent aller bekannten Frösche und Kröten. „Dabei bestätigte sich, dass die Helligkeit mit abnehmender Temperatur des Lebensraumes und feuchtwarmen Bedingungen kontinuierlich abnimmt, aber auch bei zunehmender ultravioletter Strahlung“, berichtet Laumeier.
Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass sich eng verwandte Arten hinsichtlich der Helligkeit ihrer Färbung ähneln. „Zusammen mit der Verbreitung bestimmter Familien deutet dies darauf hin, dass die Evolution der Farbhelligkeit die Besiedlung der gemäßigten Klimazonen durch einige wenige, eng verwandte Linien der Froschlurche begünstigt hat“, schlussfolgert Pinkert.
Ricarda Laumeier forscht derzeit als Doktorandin in der Marburger Arbeitsgruppe Tierökologie und an der Fachhochschule Erfurt. Dr. Stefan Pinkert gehört mit seiner Forschungsgruppe der Arbeitsgruppe Naturschutzökologie an. Außerdem beteiligten sich weitere Wissenschaftler der Philipps-Universität Marburg, der Fachhochschule Erfurt sowie des Museums für Naturkunde Berlin an der Studie. Die Alexander-von-Humboldt-Stiftung förderte die wissenschaftliche Arbeit durch ein Forschungsstipendium für Stefan Pinkert.
Originalveröffentlichung: Ricarda Laumeier & al.: The global importance and interplay of colour-based protective and thermoregulatory functions in frogs, Nature Communications 2023, DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-43729-7